化学实验教学中学生创新能力的培养

浅谈学生创新能力的培养江苏 如皋市江安中学 张宝兰内容提要：基于现在学生的学习任务繁重，有不少教师就只顾完成学习、解题的任务，不注重学生创造能力的培养。而创造力是推动社会进步的真正动力，是一个国家繁荣强大的推动力和根本保障。因此，我认为培养学生的创造性是教育的根本任务，是实现国家繁荣昌盛最大的动力。作者简介：本人于1996-2000年就读于徐州师范大学化学系，后一直在高中任教，其中任教高一三年，高二两年，连任高三三年，且所教班级在高考中取得了较好的成绩。在教学中本人不断汲取别人的优点，应用于自己的课堂，并不断观察总结、更新，然后在应用于课堂，且取得了一定的成绩。浅谈学生创新能力的培养江苏如皋市江安中学 张宝兰江泽民说过：创新是一个民族的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新的民族，难以屹立于世界民族之林。创造力是推动社会进步的真正动力，是一个国家繁荣强大的推动力和根本保障。全面深入地强化国民的创造意识，发展民族的创新精神，激发学生的创造性潜能，培养杰出的创造型人才，是学校教育奋斗的目标。这一目标的实现有赖于在学校各学科教育、教学活动中推行创造性教育，培养学生的创新意识，创造性思维和创造实践能力。培养创新能力是教育教学改革中的新课题，还有许多理论和实践问题有待解决。化学是一门以实践为基础的自然学科。化学实验以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生的创新能力方面发挥着独特的功能和作用。随着素质教育的全面实施，实验教学由原来的“一块黑板，一支粉笔”的“口头”实验变为由教师、学生的实际操作，这是一个很大的进步，但是，只是从实验中简单的“验证”某一原理、某一结论，对于学生各种能力，尤其是创新能力的培养，收效甚微，必须对这种实验教学予以优化、创新。本文探讨通过创新实验教学和一题多解等来培养学生的创新能力。 一 、 加强创新演示实验，培养学生的创新能力英国物理学家贝尔纳说过：“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能，而拙劣的方法，则可能阻拦才能的发挥。”培养创新能力的关键是培养创造性思维。在教学中培养学生的创造性思维特别要注意培养学生敢于提出问题，阐述自己的观点，不盲从教师，不盲从书本，不迷信权威的思维品质。例如学习乙烯性质时，教材上用乙烯使溴水褪色的实验来说明加成反应。为此，可向学生提出问题：既然实验是乙烯跟溴水的反应，为什么方程式只写乙烯与溴的加成？乙烯和溴水的加成与乙烯和溴的加成反应是否相同？是否得到相同的产物？学生没想到我会提出这样的问题，一时不知如何回答。我们可以不直接给出答案，而是补充乙烯和溴的四录化碳溶液的实验，又引导他们结合加成反应的过程进行讨论。通过实验和讨论，学生弄清了乙烯和溴水的加成反应与乙烯和溴的加成反应的差异，理解了教材结论的局限性。有了这样的经历，学生就敢于提出更多的问题，表达自己的观点。这是培养创造性思维的良好开端。在教学中培养学生的创造性思维，可以开阔学生的思路，使学生对化学现象的本质认识更加深刻，更加准确，培养学生分析问题和应用自己已有的知识解决问题的能力。如：在实验室做Al2(SO4)3溶液和氢氧化钠溶液的反应实验时 ，采用不同的顺序，会得到不同的结果。（1）把少量Al2(SO4)3溶液滴入到NaOH溶液里，出现白色沉淀，又很快消失。（2）把少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液里，得到白色沉淀。这道题涉及了Al的两性和过量问题，学生一般都能较快得出答案。在此基础上，进一步提出问题：在（1）中如果连续把Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液里，会出现什么现象？最终能得到白色沉淀吗 ？在（2）中继续把NaOH溶液滴入到Al2(SO4)3溶液里，又有什么现象呢？白色沉淀会消失吗？事实胜于雄辩，最好的解决办法就是实验。通过实验，学生对知识的理解更加准确，对实验现象的认识更加深刻，思维的灵活性也得到了锻炼和提高。课堂教学仍是创新教育的主战场、主阵地。对于课堂教学中的演示实验，传统的实验装置的可行性是不容置疑的，但或多或少也存在一些问题，例如：连接仪器较多、操作不方便、会产生有毒尾气、反应耗时长而不利于课堂教学等等。因此成功的创新演示实验，不仅可使学生获得相关知识，而且可以有效地开发学生的创新意识，培养创新能力。这样就要求教师对课堂教学进行精心的设计和考虑，对化学实验所用的仪器、药品以及实验方法等进行创新。如在演示“燃烧所需条件”的实验中，要使铜片上的白磷燃烧起来必须要一定的温度，这就要求铜片要很薄（比较难找），而且温度是靠水蒸汽来提供的，而不是直接与开水接触，这样实验就需要耗费一定的时间。我们可以做如下创新；用两个酒瓶盖来代替薄铜片，分别盛放红磷、白磷。理由是： 1酒瓶盖是很薄的铝片，同样具有很好的导热性。2它可以直接放于水面。这样实验又快，现象又明显。一氧化碳还原氧化铜的实验中，需准备一贮气瓶一氧化碳或制一氧化碳的装置，同时又有还原氧化铜的装置，而且要进行尾气的处理，这样操作十分繁琐，耗时较长。因此可进行如下的创新：先在实验前制备好一试管一氧化碳，用橡皮塞塞紧，在演示时取一带有螺旋铜丝的橡皮塞，在酒精灯火焰上加热（制得氧化铜），趁热立即放入装有一氧化碳的试管中，（不用另外加热），很快就可以看到铜丝又恢复成光亮的红色，最后让学生将创新实验与书本上的方法进行比较，分析优劣，并诱导学生思考是否还有其他改进方案。这样创新演示实验有助于克服思维定势的影响，开拓学生的思维，提高学生分析问题，解决问题的能力，激发学生敢于标新立异提出富有新意、与众不同的实验方案，以此培养创新意识。 二 、利用设计性或探索性实验激发学生的创新意识，培养创新能力化学是一门实验科学。特别在中等教育阶段，化学实验对于学生掌握知识，形成能力，具有重要意义。同时化学实验是培养学生创新思维和实践能力的重要手段，学生的实验能力是构成其科学素养的重要因素。设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能，还要求他们灵活地创造性地综合运用这些知识和技能。设计性和探索性实验在激发学生的创新欲望，培养他们的创新意识和创新能力等方面所具有的作用是其他常规实验无法取代的。如学习原电池知识后，可布置一个课外作业：利用生活中的某些物品自制简易原电池，引导学生把课本上学到的理论知识转变成实际应用。又如学习乙炔的实验室制法时，可以要求学生根据乙炔的反应原理和反应条件及特点，自己设计一套制取乙炔的实验装置，可以参考教材的设计，但不能与教材相同。这样就迫使学生去发现新方法，去设计实验，去创新。布置任务后，给学生一段时间，让他们先独立思考，然后将各自的方法呈现出来，再组织学生一起分析讨论比较设计方案的可行性和优缺点等。采用多种方法，如选择优秀的设计方案，由学生在课堂上演示。对于比较好的方案给予表扬，实验成绩适当加分，在实验室检验自己设计的方案等，以鼓励学生创新，调动学生创新的积极性和主动性。化学知识中能够实施创新教育的知识点很多，只要我们时时留心，以培养学生创新能力为己任，在教学中，有目的有意识地长期坚持下去，必定会使学生的创造力不断提高，培养出符合时代需要的优秀人才。三、“一题多解”培养学生的创新思维能力许多学者把创新思维视为创造思维的核心。在心理学和教科学法的诸种专著中，都一致承认“一题多解”是培养和训练创新思维的方法之一。“一题多解”应该是创新思维在化学上的具体体现，其所使用的化学知识是多维的，而不是在一个认识水平上转圈子，展开化学“一题多解”的教学要用启发式，激发学生“一题多解”的愿望；培养学生“一题多解”的兴趣；讲清一题多解的思路；布置一题多解的作业；推广学生中一题多解的好方法。例如：在物质鉴别的习题中，一是发动学生各自寻求鉴别途径，以培养、发展他们的创新思维能力和创造能力，这里，主要通过教师命题，学生设计鉴别方案，教师审查、学生实际操作鉴别四个环节来完成；二是进行“一题多解”的练习，教师提供命题并规定学生至少设计出若干种不同方案来，这时学生就必须充分运用创新思维，努力实现多种途径解决同一个实际问题的目标，为了使学生的创新思维得到升华进入更高层次的水平，教师应及时对学生设计信息进行反馈，汇集他们的设计方案，去其相同，取其不同，去其不合理，取其可行者，与学生进行共同探讨，使全部信息得到充分交流和传递。进一步启发、诱导学生去揭示、发现不同途径中所再现的知识点的内在联系及具体再现方法的规律性。例：某题: 有Na2CO3、NaCl、NaBr、KI四种无色溶液，如何鉴别？要求学生每人至少设计两种以上不同方案，由于学生已具有鉴别物质的方法，根据四种物质的个性，设计不同方案，经过教师汇总，选出几种不同的鉴别方案，并进一步组织他们探究，仔细分析比较这几种不同方案所用的试剂及各反应现象找出最佳方案，通过列举一个体育循环赛程序的编制例子加以启发，结果发现了不同鉴别方案的内在联系是：都运用了被鉴别物质的个性，在方法上则是将数学中排列组合原理实行了一次正迁移，经过实际练习和探究，学生的创造性思维得到了进一步发展。 实践出真知，唯有实践，才有创造。在化学教学中应重视理论联